Diseño y construcción de una torre de enfriamiento de tiro inducido con flujo en contracorriente

Abstract

Una Torre de Enfriamiento es un equipo industrial que permite el enfriamiento del agua por contacto directo con aire atmosférico, basándose en los principios de transferencia simultánea de masa y calor. En esta Tesis se hace una descripción de los diferentes tipos de torres, de sus componentes y de los criterios de selección para su diseño e instalación. En el diseño de la torre de enfriamiento se considera la teoría desarrollada por Merkel sobre el potencial entálpico y las condiciones atmosféricas del lugar de instalación de la torre. Las dimensiones de la torre de enfriamiento se calculan a partir de los siguientes parámetros de diseño: temperatura de bulbo húmedo del aire de entrada, temperatura del agua de entrada y salida, y flujo de agua circulante. La exactitud del diseño depende de la precisión con que se midan las condiciones de operación, grado de pulveri7.ación y de la distribución uniforme del agua y del aire a través del empaque. De entre los diferentes tipos de Torres de Enfriamiento, los que más uso tienen a nivel industrial, son las torres de enfriamiento de tiro inducido con flujo en contracorriente, por este motivo, se construyó una torre de este tipo, de sección cuadrada y a nivel planta piloto, que permita la evaluación de empaques. Siendo el empaque de las torres, el elemento que proporciona el área interfacial de contacto entre el aire y el agua caliente, se realiza el estudio del número de unidades de difusión (KaV /L) o característica del empaque; cuyo valor depende de la forma, dimensiones y material de construcción. Finalmente se obtienen las curvas características de los dos tipos de empaques empleados (laminar y salpicadura) a partir de los resultados de las pruebas experimentales; y se determinan los costos que involucra la construcción e instalación de la torre.